Production of synbiotic beverage using Geotrichum candidum and pineapple (Ananas comosus) juice

على مدى عقود، انقسم عالم الأغذية الصحية إلى معسكرين: البروبيوتيك (Probiotics)، وهي ميكروبات حية مفيدة نتناولها لدعم أمعائنا، والبريبايوتيك (Prebiotics)، وهي ألياف خاصة تغذي تلك الميكروبات. ومؤخراً، بدأ العلماء في دمج النوعين في عبوة واحدة تسمى "السينبيوتيك" (Synbiotic)، آملين في ابتكار منتج تصل فيه البكتيريا الجيدة حية ومغذّاة جيداً. وبينما حظيت هذه التوليفات بشعبية طويلة في منتجات الألبان مثل الزبادي، هناك رغبة متزايدة في إيجاد خيارات غير ألبان، خاصة لأولئك الذين لا يستهلكون المنتجات الحيوانية. وتعد عصائر الفاكهة بديلاً واعداً لأنها غنية طبيعياً بالعناصر الغذائية والنكهات، لكنها تفرض تحدياً: فالبيئة الحمضية التي تجعل العصير مذاقه طيباً قد تكون قاسية بما يكفي لقتل البكتيريا الدقيقة التي يُفترض أن تنجو بداخله. ويعمل الباحثون الآن على استكشاف كيفية تحويل هذه المشروبات المنعشة إلى وسائط قوية للصحة من خلال اختيار ميكروبات صلبة وربطها بمصادر الغذاء المناسبة للحفاظ على حياتها.

في دراسة حديثة، وضع فريق من العلماء خطة لابتكار نوع جديد من المشروبات الصحية باستخدام عصير الأناناس ونوع محدد من الخميرة المرنة تسمى "جيوتريكوم كانديدوم" (Geotrichum candidum). تُعرف هذه الخميرة بالفعل بأنها آمنة للاستخدام في الأطعمة المخمرة وتمتلك مجموعة فريدة من القدرات التي تجعلها مرشحاً قوياً لمشروب صحي. أراد الباحثون معرفة ما إذا كان بإمكانهم خلط هذه الخميرة مع عصير الأناناس وألياف بريبايوتيك مختلفة لإنشاء مشروب لا يتمتع بمذاق جيد فحسب، بل يصمد أيضاً خلال رحلته عبر الجهاز الهضمي البشري. قاموا بتحضير خمس نسخ مختلفة من المشروب؛ احتوت النسخة الأولى على الخميرة فقط، بينما تضمنت النسخ الأخرى الخميرة ممزوجة مع واحد من ثلاثة أنواع شائعة من البريبايوتيك: الإينولين (inulin)، أو الفروكتوأوليغوساكاريد (fructooligosaccharides)، أو اللاكتولوز (lactulose). تم تخمير كل خليط لمدة يوم واحد في درجة حرارة دافئة للسماح للخميرة بالنمو والتفاعل مع الفاكهة والألياف.

بمجرد تجهيز المشروبات، أخضعها الفريق لسلسلة من الاختبارات الصارمة لمعرفة مدى صمود الخميرة. أولاً، قاموا بمحاكاة الرحلة عبر الأمعاء البشرية، حيث عرضوا الخميرة لظروف تحاكي اللعاب، وحمض المعدة، وسوائل الأمعاء. كانت النتائج مشجعة؛ فقد نجت الخميرة في هذه الرحلة المحاكية بنجت بنجاح عالٍ، محتفظة بأكثر من تسعين بالمائة من خلاياها الحية حتى بعد المرور عبر أصعب المراحل. ومن المثير للاهتمام أن وجود البريبايوتيك لم يغير معدل البقاء بشكل جذري لكل نوع، لكن الخميرة ظلت قوية بشكل عام بغض النظر عن نوع الألياف التي اقترنت بها. كما تحقق الباحثون مما إذا كانت الخميرة تستطيع فعلياً "أكل" البريبايوتيك المقدم لها، ووجدوا أن الخميرة استهلكت بنجاح جميع الأنواع الثلاثة من الألياف، مما يثبت أن المشروب يمكن أن يعمل كمصدر غذاء حقيقي للميكروبات النافعة.

وبعيداً عن مجرد البقاء على قيد الحياة، بحثت الدراسة فيما فعلته الخميرة أثناء عيشها في عصير الأناناس. اكتشف الفريق أن الخميرة أنتجت حمض "غاما - أمينوبيوتيريك" (GABA)، وهو مركب طبيعي في الجسم يساعد على تهدئة الجهاز العصبي وتنظيم النوم. كما قاموا بقياس قدرة المشروب على خفض الكوليسترول، ووجدوا أن الخميرة استطاعت إزالة كمية كبيرة من الكوليسترول من السائل، حيث أظهرت بعض النسخ معدلات إزالة تتراوح بين ستة وثلاثين وواحد وستين بالمائة. علاوة على ذلك، أظهرت الخميرة قدرة على الارتباط بمواد ضارة معينة، وهي سمة تشير إلى أنها قد تساعد في تنقية الأمعاء من السموم. كما أظهر المشروب خصائص مضادة للأكسدة، مما يعني أنه يمكن أن يساعد في تحييد الجزيئات الضارة التي تسبب تلف الخلايا، كما أظهر نشاطاً طبيعياً مضاداً للبكتيريا ضد بعض أنواع البكتيريا التي تسبب فساد الأطعمة.

كانت القطعة الأخيرة من الأحجية هي ما إذا كان الناس سيستمتعون بشربه فعلاً. تذوق مجموعة من المتطوعين النسخ المختلفة من عصير الأناناس السينبيوتيك وقاموا بتقييم كل شيء بدءاً من اللون والملمس وصولاً إلى النكهة العامة. أظهرت النتائج أن جميع التركيبات كانت محبوبة، حيث وقعت معظم الدرجات في نطاق "محبوب بدرجة متوسطة" إلى "محبوب للغاية". وقد حصلت نسخة واحدة، والتي جمعت الخميرة مع اللاكتولوز، على أعلى الدرجات من حيث المظهر والملمس. كما قام الفريق بتخزين المشروبات في الثلاجة لمدة شهر تقريباً لمعرفة مدى قدرتها على البقاء طازجة. ظلت الخميرة حية ونشطة طوال هذه الفترة، ولم تتراجع الخصائص الحسية للمشروبات، مما يشير إلى إمكانية تخزين المشروب لمدة تصل إلى ثمانية وعشرين يوماً دون فقدان فوائده أو مذاقه.

تشير هذه الأبحاث إلى أن عصير الأناناس، عندما يقترن بالخميرة الصحيحة وألياف البريبايوتيك المناسبة، يمكن أن يصبح مشروباً سينبيوتيك مستقراً وفعالاً. وتؤكد الدراسة أن "جيوتريكوم كانديدوم" هي بروبيوتيك قادر على البقاء في الظروف القاسية للجهاز الهضمي، وإنتاج مركبات مفيدة مثل الـ GABA، والمساعدة في إدارة مستويات الكوليسترول. وبينما تعد هذه النتائج واعدة وتشير إلى فئة جديدة من مشروبات الفاكهة الوظيفية، يلاحظ المؤلفون أن إجراء المزيد من الاختبارات على البشر سيكون ضرورياً لتأكيد هذه الفوائد الصحية بشكل كامل. وفي الوقت الحالي، يثبت هذا العمل أنه من الممكن إنشاء مشروب يعتمد على الفاكهة وغير مشتق من الألبان، يحمل ميكروبات حية ونشطة قادرة على دعم صحة الإنسان، مما يفتح الباب أمام خيارات أكثر تنوعاً في عالم الأغذية الوظيفية.